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瞬变电磁技术在预测矿井水害中的应用

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  摘 要:本文主要分析了瞬變电磁技术在预测矿井水害中的具体应用,重点介绍了一种可操作性较高的技术方案来准确地预测矿井水害的出现。瞬变电磁技术的应用不仅能够有效的实现对于矿井内部各种突水区域的检查,而且还可以提高矿井的开发进度,有利于矿井的开采。
  关键词:瞬变电磁技术;预测;矿井水害;应用
  虽然我国现阶段在煤炭开采行业的专业技术发展和设备研究已经有了新的提高,但实际上基于我国复杂的煤矿水文地质环境,在具体的煤矿开采过程中很容易出现煤矿水害给整个开采工作带来难题,并且影响到煤矿的建设和开采人员的安全。通过瞬变电磁技术在预测矿井水害的应用研究,可以在一定程度上提高煤矿的矿井内水害应对水平,在保障施工人员安全的基础上为矿井开采奠定良好的基础。
  1 瞬变电磁技术应用分析
  在具体的预测矿井内水害的出现和概率上,瞬变电磁技术的应用在某种程度上发挥了巨大的作用,给煤矿的开采和矿井内开采人员的生命财产安全提供了技术支持。从一定意义上而言,瞬变电磁技术更符合我国现阶段复杂的煤矿地质环境,也能够在把握矿井内水害概率的基础上实现对于矿井水害的预测和评估。下面对于瞬变电磁技术的具体应用方案进行详细的分析。
  1.1 具体工作方法以及工作原理
  一般而言,瞬变电磁技术应用在矿井水害的探测上,主要工作方法和工作原理在于一种特殊的脉冲电磁场发挥其形成涡流场的作用,从而展开对于矿井内水害的预测工作。通常情况下,瞬变电磁技术在使用时分为五个步骤,从不同的角度和方面来实现对于该技术的准确应用。首先是在矿井内设置一定的发射线圈,从而构造出一次电磁场的出发并且准确的产生感应电流。其次,在进行首次探测时,需要将发射的线圈和接收线圈做水平处理,产生一定的电流,形成涡流,最终产生一种烟圈效应。第二步的关键是烟圈效应的出现以及后续的对于岩层电性结构分析信息的传导,实现探测矿井内岩层信息的目的,便于后期对于具体的矿井内水害的发生进行预测。第三步是分析具体的反射的矿井内的岩层信息,当感应电流遇到水结构时,发生电离作用,出现良导体低阻表象,分析矿井内水害地出现概率。第二种分析方案就是通过对上一步骤中采集的电性参数进行分析,差别化各种数据,以便找出最容易出水的部位和矿井内的一定范围。最后也是比较重要的步骤是及时检测防止出现岩层错位或者岩石裂隙的现象,避免构造出一定的储水区域干预对原有电性的研究和参数收集的异常变化现象。
  1.2 瞬变电磁技术的数据处理方案
  在了解到具体的瞬变电磁技术的工作方法和工作原理之后,如何对于收集来的信息进行采样和分析就显得尤为重要了。在进行后续的数据处理时,分为两个方面:预处理、解释处理。准确而言,预处理的方案在于对于收集的信息进行初步的数据置换和数据质量分析、各种电线圈极性的校正、对测量点的分析以及四周的磁场计算。通过对于初始信息的预处理,就可以在一定程度上保障信息的来源和准确性,也就有利于展开后续的解释处理工作。解释处理工作准确的内容在于对已经经过预处理的信息和数据继续进行计算机演变和电阻计算、反演推算等成像变化处理,利用特定的软件绘制电阻率的剖面图,然后对于图内的信息再行展开详细的分析,最终成功预测矿井内水害的发生与否。
  2 瞬变电磁技术在预测矿井内水害应用的具体实例
  上面已经对瞬变电磁技术的具体应用进行了初步的分析和解读,可以看出,想要达到良好的对于矿井内水害的预测效果,就必须合理利用瞬变电磁技术。下面对于瞬变电磁技术在预测矿井水害具体的应用实例展开详细的论述。
  经过上文对于瞬变电磁技术在预测矿井水害的工作方法和工作原理分析,可以发现瞬变电磁技术的首要工作方面就是通过烟圈效应感知矿井周围的岩层情况,再结合不同的探测数据进行分析,判断和预测是否出现水害。该步骤被称为探测分析矿井内部岩层含水性。通过一定的探测手段结合对于电阻剖面图的分析可以发现是否在岩层中含有富水层和大量聚集岩层水的情形,从而在进行煤矿巷道挖掘时避开并且进行注意。瞬变电磁技术在对岩层富水情况的研究和分析上作用巨大,可以有效地展开对于岩层内部信息的分析。除此之外,该技术的应用还可以准确的判断出在何处进行挖空打桩最为合适,选择合理数值的水压和水流区域,展开施工作业,有效地避免风险和矿井水害的发生;并且通过对于电阻值的分析,掌握矿井内局部区域的变化情况,以备不时之需。
  3 总结
  综上所述,对于瞬变电磁技术在预测矿井水害的应用研究,可以在提高现有的煤矿开采相关技术的基础上,改变现阶段煤矿矿井建设现状,并且可以在很大程度上实现保障施工环境安全、提高煤矿开采工作效率的目的,增加企业的经济效益。
  参考文献:
  [1]王兴水,袁慧慧.瞬变电磁技术在预测矿井水害中的应用[J].中国高新科技,2018(14):69-71.
  [2]汝亮,钟伟杰,朱裕振,等.瞬变电磁技术在矿井水害预测防治中的应用[J].华北地震科学,2013(4):50-54.
  [3]秦垚.煤矿采空区探测中瞬变电磁技术的应用探究[J].能源与节能,2017(12):121-122+124.
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